自己搭载了一个两电平逆变器，在此进行一个分享。可能有些错误，欢迎探讨交流

主要通过以下几点进行设计。

一、三相滤波主回路类型

二、相角检测（提供旋转角）

三、电流的Clark变换、Park变换

四、反馈环路

五、两电平SVPWM的计算

六、三相PWM输出

这是我自己仿真的模型，免积分下载，欢迎一起学习：

(1条消息) TowLevelSvm.zip-硬件开发文档类资源-CSDN文库

一、三相滤波主回路类型

三相滤波主回路类型主要有三种：

1、L滤波器

2、LC滤波器

3、LCL滤波器

L滤波器是最简单的滤波器，LC滤波器为二阶滤波器可以滤波器的体积减少。LCL滤波器是为了并网用的。具体我也没怎么了解，于是我主回路就选了单L滤波器，之后对滤波器进行系统的学习后，我在补上内容。

主回路参数：

输入Vdc：800V

滤波电容：470uF

滤波电感：30mH

负载电阻：30Ω

二、相角检测（提供旋转角）

逆变器要想输出正弦波，就得需要有一个旋转角。离网逆变器，通常由内部函数自己生成一个旋转角，

并网逆变器则需要根据三相电网，确定此时电网的角度位置，进行锁相闭环。

锁相环可以令Uq等于0，进行PI处理后，得到一个常量在进行积分，即可得到相位角。参考文献【1】有详细的说明，不过有点不理解的就是经过第一个PI后，输出的量是角频率，对角频率在进行积分才能得到角度。

通过环路的角度想这个问题的话，就是有系统经过PI后如果稳定的话，会得到一个常量，常量不可能是角度吧，角度是实时变化的，所以要通过积分才能得到斜向上的角度，这个角度才能转动。

参考文献【1】：手撕系列（3）：锁相环（SRF-PLL） - 知乎 (zhihu.com)

但是在这个环节可以直接对电网进行Clark变换，得到Vα，Vβ通过atan2(Vβ,Vα)这个函数，即可得到相角。

三、电流的Clark变换、Park变换

电流通过Clark变换、Park变换，就可以把三相交流量变换成直流量，就可以对变换后的直流量进行控制。因为PI的稳定输出是个直流量，只有这样才能进行一个稳定的闭环。Clark变换采用等幅值变换，即后面对Id，Iq的幅值进行闭环。

四、反馈环路

对Id，Iq进行PI运算，然后进行前馈和电流内环解耦。即可得到所需要的输出量。前馈量只在并网时才有用，电流内环解耦是因为列出其状态方程，进行Clark，Park变换后，会有Id,Iq之间的相互耦合，与滤波器L的大小有关。

由以上可得Id，Iq之间通过L存在相互耦合的关系。其实通过向量图一眼也能看出，因为Id*wL的量在q轴上，在q轴上的影响是个正的量，所以要消掉影响，就把它减掉，同理Iq*wL在d轴上，是个负的量，为了消除影响，就得把它加上。

前馈的问题：我在这是这样理解的，逆变器输出的是未滤波的电压（但作用量和滤波后是一样的），并网时，控制能量流动的方向，就是控制逆变器输出侧的电压高于或者低于并网侧的电压，如果高于并网侧的电压，为逆变状态，直流侧往电网输送能量，反之亦然。前馈是为了刚开始，让两端电压差不多，在差不多的基础上进行PI调节。这样就能加快响应速度。

我们逆变器控制的是Vd，Vq。

以下为simulink代码：

五、两电平SVPWM的计算

上面通过反馈回路的运算得到了Id_out（Vd的控制量）和Iq_out（Vq的控制量），通过park反变换就可以得到Vα和Vβ，通过Vα和Vβ，就可得到Vref和Vref的角度，矢量有了，代入扇区运算，就能得到SVPWM波。

在这里要注意的一点是：因为park变换有四种形式，所以在计算的过程要选择同一种形式，还有我当时错误的以为Vref的角度和电网是同一个角度，其实不是的，黄色为Vref的角度，蓝色为电网的角度，Vref的角度会超前电网一点点，这样才会往电网端输送能量，跟同步机一个原理，就相当于同步机里的攻角吧。

得到角度和幅值就可以得到扇区，以下是扇区判断，就是解三角形的过程。如第一扇区，当Vα>0，Vβ>0，Vβ/Vα>根号3，就是小于60°，小于60°就是扇区一，其他扇区也可类推。

得到扇区，我们就可以进一步得到合成Vref的分矢量，和分矢量的作用时间。因为一直采用的是等幅值变换，所以每个分矢量的最大长度为2/3Vdc。以下为推出各个扇区的作用时间的过程：

simulink代码：

参考了SVPWM算法原理及详解_qlexcel的专栏-CSDN博客_svpwm。

推出各个扇区的作用时间后，我们要进行矢量的合成。在这里我采用零矢量分散式的方法。即从(0,0,0)开始发波，最后回到(0,0,0)

以第一扇区为例：

其他扇区类推。

simulink代码：

为输出的Ta，Tb，Tc，其为调制波，形状为马鞍波。

六、三相PWM输出

结合矢量表和时间，载波为三角波，当Ta大于载波时，A相输出N，当Ta小于载波时，A相输出P。当Tb大于载波时，B相输出N，当Tb小于载波时，B相输出P。当Tc大于载波时，C相输出N，当Tc小于载波时，C相输出P。

simulink代码：

Id等于10时输出的电流波形：